DE2821162A1 - ELECTRIC LAMP - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
- H01K1/00—Details
- H01K1/38—Seals for leading-in conductors
Description
PHN. 8796.PHN. 8796.
- "Γ - DEEN / WJM.- "Γ - DEEN / WJM.
14-1-1978.14-1-1978.
"Elektrische Lampe","Electric lamp",
Die Erfindung betrifft eine elektrische Lampe mit einem Glaskolben, durch dessen Wand Stromdurchführungen mit einem Durchmesser D vakuumdicht zu einem im Lampenkolben befindlichen elektrischen Element durchgeführt sind, wobei jede Stromdurchführung mit einer ersten Glashülle mit einer Schichtdicke d versehen ist, auf der zwischen ihren Enden eine zweite Glashülle geringerer Länge angeordnet ist, mit welcher die Wand des Lampenkolbens verschmolzen ist, wobei die Oberflächen der Stromdurchführung und der ersten Hülle, der ersten Hülle und der zweiten Hülle und der zweiten Hülle und der Wand des Lampenkolbens an ihren jeweili-The invention relates to an electric lamp with a glass bulb through the wall of which current feed-throughs with a diameter D vacuum-tight to an electrical element located in the lamp bulb are carried out, each current leadthrough with a first glass envelope with a layer thickness d is provided, on which a second glass envelope of shorter length is arranged between its ends, with which the wall of the lamp bulb is fused, the surfaces of the current feedthrough and the first envelope, the first envelope and the second envelope and the second envelope and the wall of the lamp envelope at their respective
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gen Berührungsstellen einen ¥inkel von mindestens 90 einschliessen.At the points of contact, an angle of at least 90 lock in.
Eine derartige Lampe ist aus der NL-PS 61573 bekannt.Such a lamp is known from NL-PS 61573.
Bei der bekannten Lampe befindet sich auf der Wolframstromdurchführung eine erste Hülle aus Quarzglas, deren Dicke d höchstens 2hO /um bei Stromdurchführungen mit einem Durchmesser D unter 6OO /um beträgt und deren Dicke bei dickeren Stromdurchführungen der Formel d - 240 /um +(D- 600) χ 0,16 mm entspricht.In the known lamp there is a first envelope made of quartz glass on the tungsten current leadthrough , the thickness d of which is at most 2hO /. 600) corresponds to χ 0.16 mm.
Auf der ersten Glashülle aus Quarzglas ist nach dieser Patentschrift mindestens eine zweite Hülle aus Quarzglas oder aus einer Glasart angeordnet, die an das Glas der Wand des LampenicoIbens angepasst ist.According to this patent specification, there is at least a second one on the first glass envelope made of quartz glass Sheath made of quartz glass or arranged from a type of glass that is adapted to the glass of the wall of the lamp holder is.
Bei der Konstruktion des,Durchgangs einer Stromdurchführung durch die Wand eines Lampenkolbens, taucht immer wieder das Problem auf, dass die Ausdehnungskoeffizienten von Metall und Glass grosse Unterschiede aufweisen. Diese Unterschiede vergrössern sich stark, wenn im Hinblick auf die chemische und thermische Festigkeit als Metall Wolfram (Ausdehnungskoeffizient (Ak) k5 χ 10~'°K~1) und als Glas ein solches mit einem sehr hohen Siliziunidioxidgehalt (Ausdehnungskoeffizient im gleichen Temperaturbereich in der GröSsen-When constructing the, passage of a current feedthrough through the wall of a lamp bulb, the problem arises again and again that the expansion coefficients of metal and glass differ greatly. These differences increase greatly when, in terms of chemical and thermal strength, the metal is tungsten (coefficient of expansion (Ak) k5 10 ~ '° K ~ 1 ) and the glass has a very high silicon dioxide content (coefficient of expansion in the same temperature range in the Size
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Ordnung von 1Ox 10 K ), wie Quarzglas (Ausdehnungskoeffizient 7 χ 10 °K~ ), gewählt werden muss. Diese Unterschiede spielen eine grosse Rolle, weil die Lampen bei sehr hohen Temperaturen angefertigt, bei Raumtemperatur gelagert und bei hoher Temperatur betrieben werden. Unter Betriebsbedingungen herrscht in Lampen ein hoher Druck, der einige zehn Atmosphären betragen kann. Die Durchführung muss diesen Druck nicht nur aushalten, sondern auch bei hoher und niedriger Temperatur gasdicht sein.Order of 1Ox 10 K), like quartz glass (expansion coefficient 7 χ 10 ° K ~) must be selected. These differences play a big role because the lamps Manufactured at very high temperatures, stored at room temperature and operated at high temperature will. Under operating conditions there is a high pressure in lamps, some tens of atmospheres can. The implementation not only has to withstand this pressure, but also at high and low temperatures be gas-tight.
Trotz der bekannten Konstruktion nachDespite the well-known construction after
der erwähnten niederländischen Patentschrift werden in der Praxis nahezu ausschliesslich Durchführungskonstruktionen verwendet, wie sie aus der deutschen Auslegeschrift 1 489 ^72 bekannt sind, wobei zwischen der Stromdurchführung und der Wand des Lampenkolbens mehrere Zwischengläser mit abnehmenden Ausdehnungskoeffizienten angebracht sind. Derartige aufwendige Konstruktionen werden in speziellen hochbelasteten Halogenglühlampen und in Kurzbogen-Hochdruck-Entladungslampen verwendet.of the mentioned Dutch patent specification are in in practice almost exclusively implementation constructions used as they are known from the German Auslegeschrift 1 489 ^ 72, with between the Current feedthrough and the wall of the lamp bulb several intermediate glasses with decreasing expansion coefficients are appropriate. Complex constructions of this kind are used in special, highly stressed halogen incandescent lamps and used in short-arc high pressure discharge lamps.
Im allgemeinen wird in Halogenglühlampen und in Hochdruckquecksilberdampfentladungslampen mit einem Lampenkolben aus Quarzglas eine Konstruktion verwendet, bei der in die Quetschungen des Lampenkol— bens eine dünne Molybdänfolie aufgenommen ist, an die an beiden Seiten ein (Wolfram-)Stromleiter angeschweisstIt is generally used in halogen incandescent lamps and in high-pressure mercury vapor discharge lamps a lamp bulb made of quartz glass uses a construction in which the pinches of the lamp bulb bens a thin molybdenum foil is added to which a (tungsten) current conductor is welded on both sides
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ist (siehe beispielsweise die DE-AS 25 21 784. Bei diesem Aufbau befindet sich die Vakuumabdichtung auf der Folie zwischen den beiden angeschweissten Stromleitern, trotz des hohen Ausdehnungskoeffizienten des Molybdäns, aber dank der Form der Folie und der hohen Duktilität des Molybdäns. Die Unterschiede im Ausdehnungskoeffizienten zwischen den Stromleitern und dem Quarzglas verursachen jedoch Kapillarkanäle um den Stromleiter. Durch diese Kapillarkanäle hindurch können agressive Gase die Molybdänfolie erreichen und angreifen. Hierdurch kann Sprung entstehen.is (see, for example, DE-AS 25 21 784. In In this structure, the vacuum seal is on the foil between the two welded-on conductors, despite the high coefficient of expansion of molybdenum, but thanks to the shape of the foil and the high Ductility of molybdenum. The differences in the expansion coefficient between the conductors and the quartz glass, however, cause capillary channels around the conductor. Aggressive gases can reach the molybdenum foil through these capillary channels and attack. This can cause cracks.
Dass diese beiden Andeutungen der Aufbau mit Zwischengläsern und der Aufbau mit Molybdänfolie, immer noch allgemeine Verwendung finden, hat seine Ursache darin, dass der Aufbau nach der NL-PS in der Praxis in vielen Fällen nicht genügt.That these two indications are the structure with intermediate glasses and the structure with molybdenum foil, are still in general use, is due to the fact that the structure according to the NL-PS in the Practice is not enough in many cases.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, elektrische Lampen mit einem einfachen, starken und zuverlässigen Durchführungsaufbau zu schaffen.The invention is based on the object of providing electric lamps with a simple, powerful and to create a reliable implementation structure.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss bei elektrischen Lampen der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, dass die Wand des Lampenkolbens und die beiden Glashüllen der Stromdurchführungen zu über 95 Gew.$ aus Siliziumdioxyd bestehen, dass das Verhältnis D/ (Ω + 2d) mindestens 0,7 beträgt und dass die Oberfläche der zweiten GlashUlle an beiden SeitenAccording to the invention, this object is achieved in the case of electric lamps of the type mentioned at the outset solved that the wall of the lamp bulb and the two glass envelopes of the power feedthroughs too 95 wt. $ Consist of silicon dioxide that the ratio D / (Ω + 2d) is at least 0.7 and that the surface of the second glass envelope on both sides
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der Verschmelzung mit der Wand des Lampenkolbens parallel zur Oberfläche der Stromdurchführung verläuft.the fusion with the wall of the lamp bulb runs parallel to the surface of the current feedthrough.
Gläser mit einem SiliziumdioxydgehaltGlasses with a silicon dioxide content
über 95 Gew.?o, wie Quarzglas und "Vycor", kommen wegen ihrer hohen Erweichungspunkte und hoher chemischen Resistenz für Verwendung bei Halogenglühlampen (bei denen das im Lampenkolben befindliche elektrische Element ein Glühkörper ist) und bei Hochdruckentladungslampen (bei denen das elektrische Element durch die Elektroden gebildet wird) in Betracht, wie Hochdruck quecksilberdampfentladungslampen möglicherweise mit einem Halogenidzusatz.over 95 wt.? o, such as quartz glass and "Vycor", come because of their high softening points and high chemical resistance for use with halogen incandescent lamps (at where the electrical element in the lamp bulb is an incandescent body) and in high-pressure discharge lamps (in which the electrical element is formed by the electrodes), such as high pressure mercury vapor discharge lamps possibly with a halide addition.
Es hat sich herausgestellt, dass bei er-It has been found that with
findungsgemässen Lampen in der Umgebung der Stromdurchführung im Glas an ihrer Grenzfläche, an der Aussenseite mit dem umgebenden Gas , an der Innenseite mit dem Inhalt des Lampenkolbens, nur sehr geringe Zugspannungen vorhanden sind. Dadurch sind die Lampen mechanisch äusserst fest. Sie halten hohe Stromdichten und grosse Temperaturwechsel aus. Eine erfindungsgemässe Lampe wurde in einigem Abstand von der Stelle, an der die Stromdurchführung durch die Wand hindurchgeführt worden war, durchgesägt. Die Stromdurchführung mit dem daran befestigten Teil des Lampenkolbens wurde in horizontale Stellung niedergelegt, nur unterstützt an einer ausserhalb des Lampenkolbens und an einer iminventive lamps in the vicinity of the power feed-through in the glass at their interface, on the outside with the surrounding gas, on the inside with the contents of the lamp bulb, only very low tensile stresses available. This means that the lamps are extremely strong mechanically. They keep high current densities and large temperature changes. An inventive Lamp was at some distance from the point where the power feedthrough passed through the wall had been sawn through. The current feedthrough with the part of the lamp bulb attached to it was made laid down in a horizontal position, only supported on one outside of the lamp envelope and one in the
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Lampenkolben liegenden Stelle. Nahe dem Sägeschnitt wurde um den Lampenkolben ein Stahldraht gewickelt, der mit Gewichten immer weiter belastet wurde, bis im Lampenteil Bruch auftrat. Es stellte sich überras chenderweise heraus, dass die Durchführungsstelle der Stromdurchführung durch die Wand des Lampenkolbens völlig unbeschädigt war, als dieser Bruch in der Wolframs tr omdur chf ührung an einer Stelle ausserhalb der Glashülle aufgetreten war.Lamp bulb lying position. A steel wire was wrapped around the lamp bulb near the saw cut, which was loaded with weights until the lamp part broke. It turned out to be surprising appropriately found out that the implementing agency the current feedthrough through the wall of the lamp bulb was completely undamaged when this break in the tungsten tr omdur chr ucation occurred at a point outside the glass envelope.
Diese Festigkeit des Aufbaus wird nicht nur von der ersten Glashülle der Stromdurchführung bestimmt, sondern auch durch die Geometrie der Einschmelzung. Dabei besteht jedoch eine ausreichende Toleranz.This strength of the structure is not only due to the first glass envelope of the electrical feedthrough determined, but also by the geometry of the seal. However, there is sufficient Tolerance.
Das Verhältnis zwischen der Länge der ersten und der zweiten Hülle ist nicht wesentlich. Wichtig ist jedoch, dass die zweite Hülle kürzer als die erste ist und zwischen den Enden der ersten liegt, d.h. die erste Hülle ragt an beiden Seiten über die zweite hinaus. Um dies bei der Herstellung mit ausreichender Sicherheit und unter Vermeidung von Ausfall zu verwirklichen, wird die erste Hülle vorzugsweise um mindestens einige, beispielsweise h, Millimeter länger als die zweite gewählt. : The relationship between the length of the first and second sheaths is not critical. It is important, however, that the second shell is shorter than the first and lies between the ends of the first, ie the first shell protrudes beyond the second on both sides. In order to achieve this with sufficient safety during manufacture and avoiding failure, the first shell is preferably selected to be at least a few, for example h, millimeters longer than the second. :
Hinsichtlich der Länge der zweiten Hülle ist es wichtig, dass sie so gross ist, dass an beidenWith regard to the length of the second envelope, it is important that it is large enough to accommodate both
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Seiten ihrer Verschmelzung mit der Wand des Lampenkolbens eine Umhüllungsoberfläche parallel zur Oberfläche der Stromdurchführung erhalten wird. In der Regel wählt man die Länge dieser Hülle gleich k- bis 7-mal der Wanddicke des Lampenkolbens.On the side of their merging with the wall of the lamp bulb, an envelope surface is obtained parallel to the surface of the current feedthrough. As a rule, the length of this envelope is chosen to be equal to k to 7 times the wall thickness of the lamp envelope.
Die Dicke der zweiten Hülle wird derart gewählt, dass beim Verschmelzen der Wand des Lampenkolbens mit der zweiten Hülle durch die dabei benutzte Wärmequelle keine Beschädigung der Hüllen auftreten kann. Zum anderen darf die Dicke der zweiten Hülle nicht so gross sein, dass hinsichtlich des Innendurchmessers des Lampenkolbens kein glatter Übergang der Oberflächen von der Wand des Lampenkolbens zur Oberfläche der zweiten Hülle möglich ist. In der Regel beträgt die Dicke der zweiten Hülle I/3 des Durchmessers der Stromdurchführung.The thickness of the second envelope is selected in such a way that the wall of the lamp bulb is melted with the second shell, no damage to the shell occurs due to the heat source used can. On the other hand, the thickness of the second shell must not be so great that with regard to the inside diameter of the lamp envelope there is no smooth transition of the surfaces from the wall of the lamp envelope to the surface the second shell is possible. As a rule, the thickness of the second shell is 1/3 of the diameter the electrical feedthrough.
Es sei bemerkt, dass in der Beschreibung der erwähnten niederländischen Patentschrift auf Physics ^ 38^ - ^Ok verwiesen wird, aus welchem Artikel bekannt sein sollte, dass - um beim Einschmelzen von Wolframdraht in Quarzglas niedrige Zugspannungen zu bekommen - die Dicke der Hülle nicht mehr als 1-J^ des Durchmessers des Wolframdrahts betragen darf. Diese Lehre lässt sich jedoch in der Regel nicht praktisch verwirklichen, da dies äusserst dünne Hüllen erfordern würde. Die Zugspannungen, auf die in diesem ArtikelIt should be noted that in the description of the mentioned Dutch patent reference is made to Physics ^ 38 ^ - ^ Ok , from which article it should be known that - in order to get low tensile stresses when melting tungsten wire in quartz glass - the thickness of the shell is no longer than 1-J ^ of the diameter of the tungsten wire. As a rule, however, this teaching cannot be put into practice because it would require extremely thin shells. The tensile stresses referred to in this article
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abgezielt wird, sind die Zugspannungen, die an der Grenzfläche des umhüllten Drahtes und des umhüllten Glases auftreten. Angenommen wurde, dass diese Zugspannungen für die Güte der Einschmelzung bestimmend sein.What is targeted are the tensile stresses present at the interface of the sheathed wire and the sheathed Glass occur. It was assumed that these tensile stresses determine the quality of the seal be.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass für die Festigkeit einer Einschmelzung gegen Sprung nicht die Zugspannungen an der Grenzfläche Metall/Glas, sondern die an den Grenzflächen Glas/Gas, d.h. die an der Grenzfläche Glas/Gas-in-der-Umgebung und die an der Grenzfläche Glas/Gas-im-Lampenkolben von Bedeutung sind.The invention is based on the knowledge that for the strength of a melt against a jump, not the tensile stresses at the metal / glass interface, but rather those at the glass / gas interface, i.e. those at the glass / gas-in-the-environment interface and those at the glass / gas-in-lamp envelope interface are important.
Im Gegensatz zum Artikel in "Physics", der nur einen Metalldraht mit einer an allen Stellen gleich dünnen GlashUlle behandelt, bezieht sich die Erfindung auf einem Wolframdraht, der in die Wand eines Glaskolbens mit äusserst niedrigem Ausdehnungskoeffizienten eingeschmolzen ist. Die in "Physics" gegebene Lehre einer in der Praxis in vielen Fällen nicht verwirklichbaren äusserst dünnen Hülle führt an sich nicht zu derartigen sprungfesten Einschmelzungen. Dazu ist die ganze Geometrie der Einschmelzung bestimmend.In contrast to the article in "Physics", which only has a metal wire with one the same in all places treated thin GlashUlle, the invention relates to a tungsten wire that is in the wall of a glass bulb is melted down with an extremely low coefficient of expansion. The teaching given in "Physics" an extremely thin shell, which in many cases cannot be realized in practice, does not in itself lead to such resilient seals. The entire geometry of the melt is decisive for this.
Vorzugsweise wird die Dicke der ersten Glashülle derart gewählt, dass das Verhältnis D/ (Ω + 2d)_^ 0,85 ist. Es hat sich herausgestellt, dass unter übrigens gleichen Bedingungen die erwähnten Zug-The thickness of the first glass envelope is preferably chosen such that the ratio D / (Ω + 2d) _ ^ 0.85. It turns out that under the same conditions, the mentioned train
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spannungen um die Einschmelzung der Durchführung in der Röhrenwand herum noch weiter abnehmen, je mehr sich das Verhältnis υ/ίο + 2d) dem Wert 1 nähert. Hohe Verhältniswerte sind dadurch erreichbar, dass die erste Hülle möglichst dünn gewählt wird, beispielsweise ^O /um. Bei der Verwirklichung eines hohen Verhältniswertes hilft dem Lampenkonstrukteur noch die Tatsache, dass man häufig verhältnismässig dicke Stromzuleiter wählt. Dies geschieht wegen der hohen Stromstärken, die häufig in Stromdurchführungen auftreten oder wegen einer grossen mechanischen Festigkeit, die man den Stromdurchführungen geben muss, um schwere Elektroden tragen zu können, um eine zulässige Schwingungsfestigkeit zu bekommen oder um den Stromdurchführungen Festigkeit zu geben, um sie als Kontaktstifte zum Anschliessen der Lampe an Kontaktklemmen benützen zu können. In der Regel beträgt der Durchmesser mindestens 500 mm. In vielen Lampen werden Stromleiter von 700 /um benutzt, während bei sehr hoch belasteten Lampen eine Dicke von einigen Millimetern keine Ausnahme bildet. Mit einer ersten Hülle von ^tO /um Dicke sind daher für Stromdurchführungen mit einer Dicke beispielsweise von 500, 700 und 6000 /um Verhältniswerte von 0,86, 0,89 bzw. 0,98 verwirklichbar.tensions around the meltdown of the bushing in the tube wall decrease even further, the more the ratio υ / ίο + 2d) approaches the value 1. Height Ratio values can be achieved by choosing the first shell to be as thin as possible, for example ^ O / μm. The fact that one often chooses relatively thick current leads. This happens because of the high currents that are common occur in power feedthroughs or because of a high mechanical strength that one the power feedthroughs must give in order to be able to carry heavy electrodes in order to achieve a permissible vibration resistance get or to give strength to the electrical feedthroughs, to use them as contact pins for connection to be able to use the lamp on contact terminals. As a rule, the diameter is at least 500 mm. In many lamps use current conductors of 700 μm, while very heavily loaded lamps use a thickness of a few millimeters is no exception. With a first envelope of ^ to / um thickness are therefore for current feedthroughs with a thickness of, for example, 500, 700 and 6000 / µm ratio values of 0.86, 0.89 and 0.98 realizable.
Gemäss der genannten niederländischen Patentschrift muss die Wand des Lampenkolbens in uninit-According to the above-mentioned Dutch patent, the wall of the lamp bulb must be in uninitiated
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telbarer Nähe der Einschmelzung senkrecht auf der Stromdurchführung stehen. Erfindungsgemäss darf die Wand des Lampenkolbens jedoch in unmittelbarer Nähe der Einschmelzung schräg auf der Stromdurchführung stehen. Dies gibt den Vorteil einer Vereinfachung bei der Herstellung der Lampen. Um die Wand des Lampenkolbens einen Winkel von weniger als 90 mit der umhüllten Stromdurchführung bilden zu lassen, ist eine geringere Glasverlagerung erforderlich. Das Verschmelzen der Wand des Lampenkolbens mit der zweiten GlashUlle ist weiterhin leichter besonders insofern es sich um im Lampenkolben liegendes Glas handelt.close proximity of the seal perpendicular to the current feedthrough stand. According to the invention, the wall of the lamp bulb, however, stand at an angle on the current feedthrough in the immediate vicinity of the seal. This gives the advantage of simplifying the manufacture of the lamps. Around the wall of the lamp bulb Angle of less than 90 with the sheathed electrical feedthrough To let form, a smaller glass displacement is required. The merging of the wall of the The lamp bulb with the second glass envelope is still lighter, especially if it is in the lamp bulb lying glass.
Die erfindungsgemässe Lampen lassen sich u.a. mit Hilfe an sich bekannter Techniken herstellen. Die Glashüllen um die Stromdurchführungen herum können mit Hilfe des Verfahrens nach DE-OS 25 29 Οθ4 angebracht werden. Es hat sich gezeigt, dass die erste Glashülle direkt auf der Wolframoberfläche eines gezogenen Drahtes angebracht werden kann, ohne dass der Dreht zuvor poliert werden muss.The lamps according to the invention can produce, among other things, with the help of techniques known per se. The glass covers around the power feedthroughs can using the method according to DE-OS 25 29 Οθ4 attached will. It has been shown that the first glass envelope is directly on the tungsten surface of a drawn wire can be attached without the twist having to be polished beforehand.
Erfindungsgemässe Lampen können Kurzbogen— entladungslampen oder wandstabilisierte Hochdruckentladungslampen sein, wie Hochdruckquecksilberdampfentladungslampen möglicherweise mit Halogenidzusätzen zur Gasfüllung. Die Lampen können jedoch auch Glühlampen sein, beispielsweise Halogenglühlampen, Flutlichtlampen,Lamps according to the invention can be short-arc discharge lamps or wall-stabilized high pressure discharge lamps, such as high pressure mercury vapor discharge lamps possibly with halide additives for gas filling. However, the lamps can also be incandescent be, for example halogen bulbs, floodlights,
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Infrarotlampen, Photolampen, Projektionslampen und Glühlampen für andere Anwendungen.Infrared lamps, photo lamps, projection lamps and Incandescent lamps for other uses.
Ausführungsbeispiele einiger erfindungsgemässer Lampen werden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigenEmbodiments of some lamps according to the invention are shown in more detail with reference to the drawing explained. Show it
Fig. 1 eine Kurzbogenentladungslampe,1 shows a short-arc discharge lamp,
Pig. 2 eine Glühlampe,Pig. 2 a light bulb,
Pig. 3 eine Hochdruckquecksilberdampfentladungslampe, Pig. 3 a high pressure mercury vapor discharge lamp,
Pig. 4 einen Teilschnitt durch eine jeder der Fig. 1 bis 3.Pig. 4 shows a partial section through each of FIGS. 1 to 3.
In Fig. 1 ist 1 der Quarzglaslampenkolben einer Kurzbogenentladungslampe. Stromdurchführungen 2 sind mit einer ersten Quarzglashülle 3 versehen, zwischen deren Enden eine kürzere und dickere zweite Quarzglashülle k angebracht ist, mit der die Wand des Lampenkolbens 1 verschmolzen ist. Die Stromdurchführungen 2 tragen je eine Elektrode 5· Quarzglasperlen 6 stützen die Stromdurchführungen 2 am Lampenkolben 1 ab-, ■In Fig. 1, 1 is the quartz glass lamp bulb of a short arc discharge lamp. Current feedthroughs 2 are provided with a first quartz glass envelope 3, between the ends of which a shorter and thicker second quartz glass envelope k is attached, with which the wall of the lamp bulb 1 is fused. The power feedthroughs 2 each carry an electrode 5 · quartz glass beads 6 support the power feedthroughs 2 on the lamp bulb 1, ■
In Fig. 2 bezeichnen gleiche Ziffern entsprechende Teile. Die Figur zeigt eine Flutlichtlampe, bei der die Stromdurchführungen 2 mit einem Wolframglühkörper 7 verbunden sind, der von Drahtstützen 8 zentriert wird. Der aus dem Lampenkolben 1 herausragende Teil der Stromdurchführungen 2 ist mit einemIn Fig. 2, like numerals indicate corresponding parts. The figure shows a floodlight lamp, in which the electrical feedthroughs 2 are connected to a tungsten incandescent body 7, which is supported by wire supports 8 is centered. The protruding from the lamp bulb 1 part of the electrical feedthroughs 2 is with a
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Metall, wie Aluminium, Zink, Chrom, Platin oder Gold, bedeckt, um Korrosion während der Lagerung unter feuchten Bedingungen zu vermeiden.Metal, such as aluminum, zinc, chrome, platinum or gold, covered to prevent corrosion during storage avoid damp conditions.
Jn Fig. 3 ist eine Hochdaruckquecksilberdampflampe dargestellt, bei der sich der Lampenkolben 1 in einem Aussenkolben 9 befindet. Mit den Stromdurchführungen 2 sind Poldrähte 10 verbunden, die zum Lampensockel 11 führen. Der längere Poldraht 10 ist von einer keramischen Hülle 12 umgeben.In Fig. 3 is a high density mercury vapor lamp in which the lamp bulb 1 is located in an outer bulb 9. With the power feedthroughs 2 pole wires 10 are connected, which lead to the lamp base 11. The longer pole wire 10 is from a ceramic shell 12 surrounded.
In Fig. h ist die Einschmelzung einerIn Fig. H the seal is one
Stromdurchführung 2 in einen Quarzglaslampenkolben 1 im Schnitt dargestellt. An einem Wolframdraht 2 mit Durchmesser D ist eine erste Quarzglashülle 3 mit einer Dicke d angeschmolzen. Die Hülle 3 ist mit einer kürzeren zweiten Quarzglashülle mit der Dicke d2 verschmolzen. Die erste Hülle 3 hat eine Länge 1., die zweite Hülle k eine Länge Ip. Die Wand des Quarzglaslampenkolbens 1 hat eine Dicke d„.Current feedthrough 2 in a quartz glass lamp bulb 1 shown in section. A first quartz glass envelope 3 with a thickness d is fused onto a tungsten wire 2 with a diameter D. The shell 3 is fused to a shorter, second quartz glass shell with the thickness d 2. The first shell 3 has a length 1., the second shell k has a length Ip. The wall of the quartz glass lamp bulb 1 has a thickness d ".
Der Deutlichkeit halber sind in der Figur die Winkel durch die Berichtungsoberflächen der Stromdurchführung und der ersten Hülle, der ersten Hülle und der zweiten Hülle bzw. der zweiten Hülle und der Wand des Lampenkolbens mit oC und oC· ß und β · bzw. Q und %" bezeichnet.For the sake of clarity, in the figure the angles through the correction surfaces of the current feedthrough and the first envelope, the first envelope and the second envelope or the second envelope and the wall of the lamp bulb are denoted by oC and oC ß and β or Q and % " denotes.
Es wurden mehrere Einschmelzungen mit Stromdurchführungen in Quarzglaslampenkolben hergestellt:Several seals were made with current feedthroughs in quartz glass lamp bulbs:
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An einem Wolframdraht von 6OO /um Durchmesser wurde eine erste Quarzglashülle von 80 /um Wanddicke und I5 mm Länge angebracht. Dazu wurde ein Quarzglasrohr über den Wolframdraht geschoben, wonach das Ganze in einer Stickstoffatmosphäre unter Hindurchführung durch eine Hochfrequenzspule erhitzt wurde. Das Hochfrequenzfeld erhitzte dabei den Wolframdraht, der Wärme auf die Innenseite des Quarzglasrohrs übertrug.On a tungsten wire with a diameter of 600 μm a first quartz glass envelope with a wall thickness of 80 μm and a length of 15 mm was attached. To do this, a The quartz glass tube is pushed over the tungsten wire, after which the whole thing is passed through in a nitrogen atmosphere was heated by a high frequency coil. The high-frequency field heated the tungsten wire, the Heat transferred to the inside of the quartz glass tube.
In der Hochfrequenzspule befand sich ein nicht kurzgeschlossener schraubenlinienförmiger Draht, der ebenfalls vom Hochfrequenzfeld erhitzt wurde und Wärme auf die Aussenseite des von den Windungen dieses Drahtes geführten Quarzrohres übertrug. Dieses Quarzrohr erweichte dabei und heftete sich an den Wolframdraht .There was a non-shorted helical wire in the high frequency coil, which was also heated by the high frequency field and Heat transferred to the outside of the quartz tube guided by the windings of this wire. This quartz tube softened in the process and attached itself to the tungsten wire.
Anschliessend wurde zwischen den EndenThen it was between the ends
der auf diese Weise gewonnenen Hülle des Wolframdrahts eine zweite Hülle mit einer Wanddicke von 250 mm undthe sheath of the tungsten wire obtained in this way a second shell with a wall thickness of 250 mm and
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PHN. 8796. 14-1-1978.PHN. 8796. 14-1-1978.
einer Länge von 8 mm angebracht, indem über die erste Hülle ein eng passendes Quarzglasrohr geschoben und oben beschriebene Vorgang wiederholt wurde. Dabei würde eine Verschmelzung des zweiten Quarzglasrohres mit der ersten Quarzglashülle erhalten.a length of 8 mm attached by putting over the first Sheath pushed a closely fitting quartz glass tube and the process described above was repeated. Included a fusion of the second quartz glass tube with the first quartz glass envelope would be obtained.
Zwei auf diese Weise mit Hüllen versehene Wolframdrähte wurden an den Enden eines Glühkörpers befestigt. Über diese Einheit wurde ein Quarzglasrohr mit einer Wanddicke von 1,3 mm geschoben, das mit einem seitlich angeordneten Quarzglasrohr als Pumpstengel versehen war. Die Enden des Rohres wurden mit je einer zweiten Hülle eines Wolframdrahtes in einer Stickstoffatmosphäre verschmolzen. Während des weichen Zustandes des Glases an den Stellen der Verschmelzung wurde durch Aufbauen eines höheren Druckes im erhaltenen Lampenkolben über den Pumpenstengel das Glas an den Stellen der Verschmelzung mit Stickstoff ausgeblasen, um die Oberfläche des Glases der zweiten Hüllen der Wolframdrähte und die Oberfläche des Glases des Lampenkolbens unter einem Winkel über 90 aneinander anschliessen zu lassen.Two tungsten wires sheathed in this way were attached to the ends of a mantle attached. A quartz glass tube with a wall thickness of 1.3 mm was pushed over this unit, with a laterally arranged quartz glass tube was provided as an exhaust tube. The ends of the tube were each with one second sheath of a tungsten wire fused in a nitrogen atmosphere. During the soft state of the glass at the points of fusion was obtained by building up a higher pressure in the lamp vessel Blow out the glass at the points of fusion with nitrogen via the pump handle in order to remove the Surface of the glass of the second sheaths of the tungsten wires and the surface of the glass of the lamp envelope connect to each other at an angle greater than 90 permit.
Der erhaltenen Lampenkolben wurde evakuiert und mit Füllgas versehen, wonach der Pumpstengel abgeschmolzen wurde.The lamp bulb obtained was evacuated and filled with filling gas, after which the exhaust tube was melted.
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